simgear/sky/cloud.cxx

   1 // cloud.cxx -- model a single cloud layer
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started June 2000.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   6 //
   7 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   8 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  10 // General Public License for more details.
  11 //
  12 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  13 // along with this program; if not, write to the Free Software
  14 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  15 //
  16 // $Id$
  17
  18
  19 #include <simgear/compiler.h>
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include STL_IOSTREAM
  23
  24 #include <plib/sg.h>
  25 #include <plib/ssg.h>
  26
  27 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  28 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  29 #include <simgear/math/sg_random.h>
  30 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  31
  32 #include "cloud.hxx"
  33
  34
  35 // Constructor
  36 SGCloudLayer::SGCloudLayer( void ) {
  37 }
  38
  39
  40 // Destructor
  41 SGCloudLayer::~SGCloudLayer( void ) {
  42 }
  43
  44
  45 // build the cloud object
  46 void SGCloudLayer::build( double s, double asl, double thickness,
  47                           double transition, ssgSimpleState *state )
  48 {
  49     scale = 4000.0;
  50
  51     layer_asl = asl;
  52     layer_thickness = thickness;
  53     layer_transition = transition;
  54
  55     size = s;
  56     last_lon = last_lat = -999.0f;
  57
  58     layer_state = state;
  59
  60     cl = new ssgColourArray( 4 );
  61     vl = new ssgVertexArray( 4 );
  62     tl = new ssgTexCoordArray( 4 );
  63
  64     // build the cloud layer
  65     sgVec4 color;
  66     sgVec3 vertex;
  67     sgVec2 tc;
  68     sgSetVec4( color, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );
  69
  70     sgSetVec3( vertex, -size, -size, 0.0f );
  71     sgVec2 base;
  72     sgSetVec2( base, sg_random(), sg_random() );
  73     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] );
  74     cl->add( color );
  75     vl->add( vertex );
  76     tl->add( tc );
  77
  78     sgSetVec3( vertex, size, -size, 0.0f );
  79     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
  80     cl->add( color );
  81     vl->add( vertex );
  82     tl->add( tc );
  83
  84     sgSetVec3( vertex, -size, size, 0.0f );
  85     sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
  86     cl->add( color );
  87     vl->add( vertex );
  88     tl->add( tc );
  89
  90     sgSetVec3( vertex, size, size, 0.0f );
  91     sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
  92     cl->add( color );
  93     vl->add( vertex );
  94     tl->add( tc );
  95
  96     ssgLeaf *layer =
  97         new ssgVtxTable ( GL_TRIANGLE_STRIP, vl, NULL, tl, cl );
  98     layer->setState( layer_state );
  99
 100     // force a repaint of the moon colors with arbitrary defaults
 101     repaint( color );
 102
 103     // build the ssg scene graph sub tree for the sky and connected
 104     // into the provide scene graph branch
 105     layer_transform = new ssgTransform;
 106
 107     // moon_transform->addKid( halo );
 108     layer_transform->addKid( layer );
 109
 110     layer_root = new ssgRoot;
 111     layer_root->addKid( layer_transform );
 112 }
 113
 114
 115 // repaint the cloud layer colors
 116 bool SGCloudLayer::repaint( sgVec3 fog_color ) {
 117     float *color;
 118
 119     for ( int i = 0; i < 4; ++i ) {
 120         color = cl->get( i );
 121         sgCopyVec4( color, fog_color );
 122     }
 123
 124     return true;
 125 }
 126
 127
 128 // reposition the cloud layer at the specified origin and orientation
 129 // lon specifies a rotation about the Z axis
 130 // lat specifies a rotation about the new Y axis
 131 // spin specifies a rotation about the new Z axis (and orients the
 132 // sunrise/set effects
 133 bool SGCloudLayer::reposition( sgVec3 p, sgVec3 up, double lon, double lat,
 134                                double alt )
 135 {
 136     sgMat4 T1, LON, LAT;
 137     sgVec3 axis;
 138
 139     // combine p and asl (meters) to get translation offset
 140     sgVec3 asl_offset;
 141     sgCopyVec3( asl_offset, up );
 142     sgNormalizeVec3( asl_offset );
 143     if ( alt <= layer_asl ) {
 144         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl );
 145     } else {
 146         sgScaleVec3( asl_offset, layer_asl + layer_thickness );
 147     }
 148     // cout << "asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 149     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 150     sgAddVec3( asl_offset, p );
 151     // cout << "  asl_offset = " << asl_offset[0] << "," << asl_offset[1]
 152     //      << "," << asl_offset[2] << endl;
 153
 154     // Translate to zero elevation
 155     // Point3D zero_elev = current_view.get_cur_zero_elev();
 156     // xglTranslatef( zero_elev.x(), zero_elev.y(), zero_elev.z() );
 157     sgMakeTransMat4( T1, asl_offset );
 158
 159     // printf("  Translated to %.2f %.2f %.2f\n",
 160     //        zero_elev.x, zero_elev.y, zero_elev.z );
 161
 162     // Rotate to proper orientation
 163     // printf("  lon = %.2f  lat = %.2f\n",
 164     //        lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 165     //        lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES);
 166     // xglRotatef( lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, 0.0, 0.0, 1.0 );
 167     sgSetVec3( axis, 0.0, 0.0, 1.0 );
 168     sgMakeRotMat4( LON, lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 169
 170     // xglRotatef( 90.0 - f->get_Latitude() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 171     //             0.0, 1.0, 0.0 );
 172     sgSetVec3( axis, 0.0, 1.0, 0.0 );
 173     sgMakeRotMat4( LAT, 90.0 - lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES, axis );
 174
 175     sgMat4 TRANSFORM;
 176
 177     sgCopyMat4( TRANSFORM, T1 );
 178     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LON );
 179     sgPreMultMat4( TRANSFORM, LAT );
 180
 181     sgCoord layerpos;
 182     sgSetCoord( &layerpos, TRANSFORM );
 183
 184     layer_transform->setTransform( &layerpos );
 185
 186     // now calculate update texture coordinates
 187     if ( last_lon < -900 ) {
 188         last_lon = lon;
 189         last_lat = lat;
 190     }
 191
 192     if ( lon != last_lon || lat != last_lat ) {
 193         Point3D start( last_lon, last_lat, 0.0 );
 194         Point3D dest( lon, lat, 0.0 );
 195         double course, dist;
 196         calc_gc_course_dist( dest, start, &course, &dist );
 197         // cout << "course = " << course << ", dist = " << dist << endl;
 198
 199         double xoff = cos( course ) * dist / (2 * scale);
 200         double yoff = sin( course ) * dist / (2 * scale);
 201
 202         // cout << "xoff = " << xoff << ", yoff = " << yoff << endl;
 203
 204         float *base, *tc;
 205         base = tl->get( 0 );
 206
 207         base[0] += xoff;
 208
 209         // the while loops can lead to *long* pauses if base[0] comes
 210         // with a bogus value.
 211         // while ( base[0] > 1.0 ) { base[0] -= 1.0; }
 212         // while ( base[0] < 0.0 ) { base[0] += 1.0; }
 213         if ( base[0] > -10.0 && base[0] < 10.0 ) {
 214             base[0] -= (int)base[0];
 215         } else {
 216             base[0] = 0.0;
 217             SG_LOG(SG_ASTRO, SG_ALERT,
 218                    "Error: base = " << base[0] << "," << base[1]);
 219         }
 220
 221         base[1] += yoff;
 222         // the while loops can lead to *long* pauses if base[0] comes
 223         // with a bogus value.
 224         // while ( base[1] > 1.0 ) { base[1] -= 1.0; }
 225         // while ( base[1] < 0.0 ) { base[1] += 1.0; }
 226         if ( base[1] > -10.0 && base[1] < 10.0 ) {
 227             base[1] -= (int)base[1];
 228         } else {
 229             base[1] = 0.0;
 230             SG_LOG(SG_ASTRO, SG_ALERT,
 231                    "Error: base = " << base[0] << "," << base[1]);
 232         }
 233
 234         // cout << "base = " << base[0] << "," << base[1] << endl;
 235
 236         tc = tl->get( 1 );
 237         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] );
 238
 239         tc = tl->get( 2 );
 240         sgSetVec2( tc, base[0], base[1] + size / scale );
 241
 242         tc = tl->get( 3 );
 243         sgSetVec2( tc, base[0] + size / scale, base[1] + size / scale );
 244
 245         last_lon = lon;
 246         last_lat = lat;
 247     }
 248
 249     return true;
 250 }
 251
 252
 253 void SGCloudLayer::draw() {
 254     ssgCullAndDraw( layer_root );
 255 }
 256
 257
 258 // make an ssgSimpleState for a cloud layer given the named texture
 259 ssgSimpleState *SGCloudMakeState( const string &path ) {
 260     ssgSimpleState *state = new ssgSimpleState();
 261
 262     state->setTexture( (char *)path.c_str() );
 263     state->setShadeModel( GL_SMOOTH );
 264     state->disable( GL_LIGHTING );
 265     state->disable( GL_CULL_FACE );
 266     state->enable( GL_TEXTURE_2D );
 267     state->enable( GL_COLOR_MATERIAL );
 268     state->setColourMaterial( GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
 269     state->setMaterial( GL_EMISSION, 0, 0, 0, 1 );
 270     state->setMaterial( GL_SPECULAR, 0, 0, 0, 1 );
 271     state->enable( GL_BLEND );
 272     state->enable( GL_ALPHA_TEST );
 273     state->setAlphaClamp( 0.01 );
 274
 275     return state;
 276 }